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機械式沖床的基本特性
 

 

  在持續嚴峻的经濟環境中,無切削成形是企业與對手拉開距離和競争中勝出的有力手段,而且環保是21世紀的主題,作为環保的加工方法将是主要的發展方向。無切削成形中高精度、高附加值形狀的成形是不可或缺的,为了實現这些要求就必須了解從材料到成品的全過程綜合技術。沖床就其中一個重要的技術要素。本文将介紹機械式沖床的基本特性及近年来開發出来的适用于各種成形技術的高精度多功能沖床的發展方向。


  沖床的基本特性

  機械沖床的特性與産品精度的關系。沖床的特性主要有兩個,一是剛性,它包括縱向剛性—滑塊與工作台的拱曲和機架的彈性伸長;以及橫向剛性—偏心負荷影響下滑塊的水平移位。其二为滑塊的運动特性,包括垂直度、平行度、直線度等,對産品的精度有很大的影響。産品的精度不是隻與沖床有關,它與材料、模具、潤滑等都有關,不能隻考慮某一因素。從沖床的要素来考慮,産品的厚度方向的精度與縱向剛性有關,而偏差、彎曲或平行度則與橫向剛性及運动曲線特性有關。所以提高这些特性,産品精度可提高、模具壽命延長、生産的穩定性也能提高。

  機械式沖床的發展趨勢

  通用沖床的高剛性、高機能化:原本作通用機用的C形沖床也追求高精度、高機能化,由此開發出一體型龍門沖床;在下死點附近速度很慢而SPM不受影響的連杆式沖床。此連杆式沖床在驅动齒輪與曲軸間介入了兩個偏心的連杆,當驅动齒輪轉动時,由于連杆的連結角度變化,曲軸就做不等速運动。此連杆機構與其它的連杆機構不同的是受壓部的連接點少而綜合間隙小。連杆式機構比肘杆式機構的扭矩能力高,可實現在下死點更高位置的成形。

  數控沖床:數控沖床具有CNC控制系統,能根據加工方法的需要任意設定滑塊的運动方式和速度。

  1、螺杆式數控沖床

  伺服工作機是使用AC伺服馬达通過螺杆驅动滑塊的,成形中下死點的位置可通過位置讀取裝置提供數據給位置控置裝置進行控制。因此,機械的熱膨漲和彈性變形不會影響産品的精度,調整出最适合的滑塊運动方式及以極其微小的單位控制下死點的位置。所以适用于高精度高機能的無切削成形螺杆式伺服沖床采用油壓馬达和儲能器進行扭矩控制的形式,下死點的位置控制可达到微米級,是節省能源且有環保要求的機種。

  2、曲軸式伺服沖床

  曲軸式沖床與AC伺服馬达組合起来的數控沖床。这種沖床是用伺服馬达代替原来沖床上的離合制动器和飛輪。这種沖床具有滑塊運动模式可任意設定的伺服沖床的特點,同時具有如圖3普通機械式沖床的扭矩特點。但其工作能量在低速區不會降低。

  3、複动成形沖床

  複动成形是無切削成形的有力手段。在冷間鍛造中的閉塞鍛造就是一個例子,是通過控制多個沖頭、凹模的动作和時間圖来达到控制材料塑性流动的目的。制品的精度和成形性可得到提高,甚至可以縮短工序數量。

  複动成形粗略可分为兩大類:重視沖床的通用性使用複动模架的複动成形;多品種生産用模具裝拆容易的使用複动沖床的成形。最近不僅在鍛造加工上,同時在闆金成形與鍛造的複合成形的多樣化及能力的提高的同時,要求沖床不僅具有多动作性能,還須具備高的通用性。

  4、閉塞鍛造沖床

  星形輪及十字連軸節的成形已普遍利用閉塞鍛造模具及通用鍛造沖床。其它可節省模具裝配時配管時間的閉塞鍛造沖床可分成兩類:这些功能全在沖床里和上下油缸在沖床上而協調機構在模座上兩種形式。

  5、闆材鍛造沖床

  随着闆材鍛壓成形的普及,要求鍛造沖床能進行拉深成形或縮短工程數,因此要求滑塊和工作台必須帶油缸。原来的閉塞鍛造幾乎都是采用高能力的常壓动作,闆材鍛造除了要求與工法相适應的常壓动作之外,還要求帶有順序动作、自鎖等功能。

  6、齒輪成形用沖床

  螺旋齒輪成形用複动油壓沖床。这種沖床共有滑动驅动用、滑塊内2個、工作台内2個,共5個驅动源全部合用1個油壓式驅动裝置。

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